CN208466535U - 锂离子电池开路电压测试设备 - Google Patents

Abstract

锂离子电池开路电压测试设备，包括：机架；设置于机架上的上料组件，上料组件包括第一料盒放置架及位于第一料盒放置架上方的上料机械手，上料机械手可沿料盒运输路径往复移动地设置于机架上；设置于机架上的定位机构；设置于机架上的扫码组件；设置于机架上的测试组件，测试组件包括与测试仪表相连的测试压爪；设置于机架上的不良品收集组件；设置于机架上的下料组件，下料组件包括第二料盒放置架及位于第二料盒放置架上方的下料机械手，下料机械手可沿料盒运输路径往复移动地设置于机架上；上料组件、定位机构、扫码组件、测试组件、不良品收集组件及下料组件沿料盒运输路径依次设置于机架上。本实用新型实现了OCV的自动测试，提高了效率。

Description

锂离子电池开路电压测试设备

技术领域

本实用新型属于锂离子电池制造设备技术领域，更具体地说，涉及一种用于对锂离子电池的开路电压进行测试的设备。

背景技术

随着科技水平的提高及新能源技术的普及，锂离子电池在各行各业中得到了越来越广泛的应用。在锂离子电池生产过程中，电池化成后需要对其进行开路电压(OCV)及内阻测试，以获得电池的电流、电压、电容等参数，并将参数不合格的锂离子电池分选出来，以保证锂离子电池成品的品质。

传统的锂离子电池生产工艺中，开路电压的测试大多以人工测试为主，将化成后的锂离子电池从托盘内取出，固定在测试工位上，再用测试仪表进行测试并记录。这样测试方式不仅繁琐，而且效率低，人工操作也可能出现错漏现象，无法保证成品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动化程度高的锂离子电池开路电压测试设备。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

锂离子电池开路电压测试设备，包括：机架；设置于所述机架上的上料组件，所述上料组件包括第一料盒放置架以及位于所述第一料盒放置架上方的上料机械手，所述上料机械手可沿料盒运输路径往复移动地设置于所述机架上；设置于所述机架上的定位机构；设置于所述机架上的料盒移送组件，用于将料盒从定位机构向后移动；设置于所述机架上的扫码组件；设置于所述机架上的测试组件，所述测试组件包括通过导线与测试仪表相连的测试压爪；设置于所述机架上的不良品收集组件；设置于所述机架上的下料组件，所述下料组件包括第二料盒放置架以及位于所述第二料盒放置架上方的下料机械手，所述下料机械手可沿料盒运输路径往复移动地设置于所述机架上；所述上料组件、定位机构、扫码组件、测试组件、不良品收集组件及下料组件沿料盒运输路径依次设置于所述机架上。

更具体的，所述第一料盒放置架可上下移动地设置于所述机架上，所述第二料盒放置架可上下移动地设置于所述机架上。

更具体的，所述第一料盒放置架设置于固定在所述机架上的安装板上，所述安装板上设置有沿竖直方向延伸的放置架移动导轨，所述第一料盒放置架设置于所述放置架移动导轨上，并由放置架移动控制组件控制沿所述放置架移动导轨上下移动；所述上料机械手设置于横跨于所述机架上的机械手安装架上，并可相对所述机械手安装架上下移动；所述机械手安装架设置于机械手安装架移动导轨上并可沿所述机械手安装架移动导轨往复移动，所述机械手安装架移动导轨沿平行于料盒运输路径的方向延伸地设置于所述机架上；所述下料组件的结构与所述上料组件的结构相同。

更具体的，所述扫码组件包括扫码枪和横跨于所述机架上的扫码枪安装架，所述扫码枪可沿所述扫码枪安装架延伸方向往复移动地设置于所述扫码枪安装架上。

更具体的，所述扫码枪安装架可沿平行于料盒运输路径的方向往复移动地设置于所述机架上。

更具体的，所述测试压爪设置于横跨于所述机架上的测试组件安装架上，所述测试组件安装架可上下移动地设置于所述机架上。

更具体的，所述测试组件安装架可沿平行于料盒运输路径的方向往复移动地设置于所述机架上。

更具体的，所述不良品收集组件包括不良品拾取机械手和不良品放置托架，所述不良品拾取机械手设置于一旋转气缸上，所述旋转气缸可在一竖直设置的气缸的控制下上下移动，所述气缸设置于横跨于所述机架上的不良品机械手安装架上，并可沿所述不良品机械手安装架的延伸方向往复移动。

更具体的，所述定位机构包括设置于所述机架上的绝缘底板及定位气缸，所述定位气缸的活塞杆与一导向板相连，所述导向板位于料盒的与料盒运输路径相垂直的方向上的旁侧，所述导向板沿料盒运输路径延伸且端设置有三角形的导向部。

更具体的，所述料盒移送组件包括托架、举升气缸、推送气缸及料盒移送带，所述托架在所述举升气缸的控制下可上下移动地设置于所述机架上并可在所述推送气缸的控制下沿料盒运输路径移动，所述料盒移送带从扫码工位延伸至下料工位之前。

由以上技术方案可知，本实用新型通过设置运送装载电池的料盒的上料组件及下料组件，批量运送待测电池，同时设置可移动的扫码组件和测试组件对料盒内的电池进行扫码测试，代替了人工测量的方式，实现了自动化生产，而且可以即时根据测试数据自动分选不良品和合格品，不仅节约了人力，提高了生产效率，同时也减少了人为失误，提高了产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为料盒放置架的结构示意图；

图4为上料机械手的结构示意图；

图5为料盒移送组件的结构示意图；

图6为扫码组件的结构示意图；

图7为测试组件的结构示意图；

图8为不良品抓取机械手的结构示意图；

图9为不良品放置托架的结构示意图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。如图1和图2所示，本实施例的锂离子电池开路电压测试设备包括机架1、上料组件2、定位机构3、扫码组件4、测试组件5、下料组件6、不良品收集组件7及料盒移送组件。上料组件2、定位机构3、扫码组件4、测试组件5、下料组件6、不良品收集组件7及料盒移送组件均设置于机架1上。为了便于描述，以图1的视图方向为例，将上料组件2所在的一侧定义为左侧，将下料组件6所在的一侧定义为右侧。机架1上从左到右依次为上料工位、定位工位、扫码工位、测试工位、不良品抓取工位及下料工位。

上料组件2包括第一料盒放置架2-1和上料机械手2-2。如图3所示，第一料盒放置架2-1通过与机架1相固定的安装板2-3可上下移动地设置于机架1上。本实施例在安装板2-3上设置有沿竖直方向延伸的放置架移动导轨2-3a，第一料盒放置架2-1设置于放置架移动导轨2-3a，并在放置架移动控制组件的控制下沿放置架移动导轨2-3a移动。本实施例的放置架移动控制组件包括第一电机2-4及丝杆2-5，第一电机2-4设置于安装板2-3的底部，其输出轴与丝杆2-5相连。丝杆2-5设置于安装板2-3上，并与放置架移动导轨2-3a平行。第一料盒放置架2-1与设置于丝杆2-5上的丝杆螺母相连，当第一电机2-4带动丝杆2-5转动时，控制第一料盒放置架2-1沿放置架移动导轨2-3a移动。此外，也可以采用气缸作为放置架移动控制组件来控制料盒放置架的移动。在安装板2-3的上部还设置有行程传感器2-6，本实施例的行程传感器2-6为感应光纤。

上料机械手2-2通过机械手安装架2-7设置于机架1上，并位于第一料盒放置架2-1的上方。如图4所示，上料机械手2-2底部设置吸盘2-8，吸盘2-8可将位于上料机械手2-2下方的料盒吸住，并将料盒从第一料盒放置架2-1上移动到定位工位上。上料机械手2-2可相对机械手安装架2-7上下移动，本实施例采用第一气缸2-9来控制上料机械手2-2的上下移动。机械手安装架2-7设置于机架1上的机械手安装架移动导轨2-10上，机械手安装架移动导轨2-10与料盒的移动路径相平行。机械手安装架2-7可沿机械手安装架移动导轨2-10往复移动，从而将料盒从上料工位移动到定位工位。本实施例采用第二气缸2-11来控制机械手安涨价2-7的往复移动。

参照图2，定位机构3包括绝缘底板3-1、导向板3-2以及定位气缸3-3。绝缘底板3-1设置于机架1上，用于放置由上料机械手2-2运送来的料盒。本实施例在料盒的与料盒运输路径相垂直的方向上的两侧分别设置了导向板3-2，一对导向板3-2相互平行并沿料盒运输路径延伸，且导向板的两端设置有三角形的导向部3-2a。每一导向板3-2均与一定位气缸3-3的活塞杆相连，定位气缸3-3固定于机架1上。定位机构3用于对料盒进行定位，保证料盒位置的一致性，当料盒放置于绝缘底板3-1上后，两边的定位气缸3-3动作，分别带动料盒两侧的导向板3-2向靠近料盒的方向移动并推动料盒，对料盒的位置进行调整。

如图5所示，料盒移送组件包括托架8-1、举升气缸8-2、推送气缸8-3及料盒移送带(未图示)。托架8-1和料盒移送带均设置于机架1上，托架8-1设置于定位机构3所在位置并可上下移动，料盒移送带从扫码工位延伸至下料工位之前。本实施例的托架8-1为一对平行的沿料盒运输路径延伸的托板，托架8-1与举升气缸8-2的活塞杆相连，举升气缸8-2设置于一底板8-4上。推送气缸8-3设置于机架1上，推送气缸8-3的活塞杆与底板8-4相连。当举升气缸8-2动作时，可将托架8-1向上顶起，托架8-1向上升起后，推送气缸8-3动作，将托架8-1(底板8-4)向后推送，使托架8-1移动至料盒移送带的入料端。料盒移送带可以是平板或导轨或皮带输送机，用于承载由托架8-1送来的料盒。

如图6所示，扫码组件4包括扫码枪4-1，扫码枪4-1设置于横跨于机架1上方的扫码枪安装架4-2上，并可沿扫码枪安装架4-2上的扫码枪移动导轨4-2a往复移动。本实施例中扫码枪4-1的移动由第二电机4-3通过同步带4-4控制，第二电机4-3设置于扫码枪安装架4-2上，同步带4-4绕过位于扫码枪移动导轨4-2a两端的传动轮4-5上，第二电机4-3通过传动元件驱动其中一个传动轮4-5，从而带动传动带4-4绕传动轮4-5移动。扫码枪4-1设置于与传动带4-4相连的扫码枪安装座4-6上，当传动带4-4移动时，扫码枪4-1跟随传动带4-4移动。

本实施例的料盒中放置了两排多列锂离子电池，为了实现当料盒移动到扫码工位时，可依次对不同排的锂离子电池进行扫码，扫码枪安装架4-2在第三气缸4-7的控制下可左右往复移动。

如图7所示，测试组件5包括测试压爪5-1，多个测试压爪5-1间隔设置于测试组件安装架5-2上，测试压爪5-1的位置与料盒内锂离子电池的位置相对应，测试压爪5-1通过导线与测试仪表8相连。测试组件安装架5-2横跨于机架1的上方，并可在竖直方向上移动。本实施例的测试组件安装架5-2在竖直方向上的移动由第四气缸5-3控制，测试组件安装架5-2设置于第四气缸5-3的活塞杆上，第四气缸5-3沿竖直方向设置，当第四气缸5-3动作时，可带动测试组件安装架5-2上下移动。同样的，本实施例的测试组件安装架5-2也可沿左右方向(料盒运输方向)移动，第四气缸5-3与第五气缸5-4的活塞杆相连，当第五气缸5-4动作时，带动第四气缸5-3及其上的测试组件安装架5-2左右移动，从而对料盒中不同排的锂离子电池进行测试。

不良品收集组件7包括不良品拾取机械手7-1和不良品放置托架7-2。如图8所示，不良品拾取机械手7-1设置于旋转气缸7-3上，旋转气缸7-3与第六气缸7-4的活塞杆相连，第六气缸7-4设置于不良品拾取机械手移动导轨7-5上，不良品拾取机械手移动导轨7-5设置于横跨于机柜1上的不良品机械手安装架7-6上。本实施例的第六气缸7-4在第三电机7-7的控制下沿不良品拾取机械手移动导轨7-5往复移动，第三电机7-7通过传送带7-8带动第三电机7-7移动。

不良品放置托架7-2位于不良品拾取机械手安装架7-6的一侧。如图9所示，不良品放置托架7-2可上下移动地设置于安装座7-9上，安装座7-9与机架1相固定。在安装座7-9上还设置有位于不良品放置托架7-2四周的导向杆7-10，用于实现锂离子电池的精准放置。本实施例的不良品放置托架7-2通过第四电机7-11控制其在竖直方向上的移动。

下料组件6包括第二料盒放置架和下料机械手，下料组件6的结构与上料组件2的结构相同，此处不再赘述。

下面对本实用新型的工作过程作进一步的说明。

待测试的电池装在料盒中，多个料盒叠放在第一料盒放置架2-1上；

上料机械手2-2通过其底部的吸盘2-8将位于最上层的料盒吸住后，将料盒提起，使其离开位于其下方的料盒或离开第一料盒放置架2-1，上料机械手2-2在第二气缸2-11的作用下向定位工位移动，当移动到位时，上料机械手2-2向下移动，将料盒放在定位工位上；与此同时，当一层料盒被取走后，第一电极2-4驱动第一料盒放置架2-1向上移动一个位置，等待上料机械手2-2将下一层料盒取走；

料盒被移动到定位工位上的绝缘底板3-1上后，定位气缸3-3带动导向板3-2调整料盒的位置，完成定位后，举升气缸8-2动作，将托架8-1顶起，托架8-1上升时抬起绝缘底板3-1上的料盒，然后推送气缸8-3动作，将托架8-1向后移动至料盒移送带的入料端，本实施例的托架8-1在向后移动的过程中同时将料盒移送带上的料盒向后推，托架8-1移动到位后，举升气缸8-2复位，托架8-1下降，将料盒放置于料盒移送带(扫码工位)上；

扫码枪4-1对移动到扫码工位的料盒中的电池进行扫码，扫码枪4-1在第二电极4-3的控制下对位于同一排的电池逐个进行扫码，当一排电池扫完后，第三气缸4-7控制扫码枪4-1移动到下一排电池，对下一排电池逐个进行扫码，并将条码信息传送给MES(Manufacturing Execution System)系统；

完成扫码的料盒移动到测试工位，第四气缸5-3控制测试压爪5-1向下移动，测试压爪5-1与电池相接触，形成电连接，进行开路电压的测试，并将测试结果传送给MES系统；

完成测试的料盒移动到不良品抓取工位，不良品拾取机械手7-1在第六气缸7-4和旋转气缸7-3的作用下将不合格产品挑出，并运送至不良品放置托架7-2上；

合格的锂离子电池随料盒移动到下料工位，下料机械手将料盒吸起，移动至料盒放置架上，完成出料。

本实用新型实现了上料、扫码、测试、不良品挑选及下料的全自动化、智能化生产，极大地提高了效率，同时也节省了人力。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。

Claims (10)

1.锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于，包括：

机架；

设置于所述机架上的上料组件，所述上料组件包括第一料盒放置架以及位于所述第一料盒放置架上方的上料机械手，所述上料机械手可沿料盒运输路径往复移动地设置于所述机架上；

设置于所述机架上的定位机构；

设置于所述机架上的料盒移送组件，用于将料盒从定位机构向后移动；

设置于所述机架上的扫码组件；

设置于所述机架上的测试组件，所述测试组件包括通过导线与测试仪表相连的测试压爪；

设置于所述机架上的不良品收集组件；

设置于所述机架上的下料组件，所述下料组件包括第二料盒放置架以及位于所述第二料盒放置架上方的下料机械手，所述下料机械手可沿料盒运输路径往复移动地设置于所述机架上；

所述上料组件、定位机构、扫码组件、测试组件、不良品收集组件及下料组件沿料盒运输路径依次设置于所述机架上。

2.如权利要求1所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述第一料盒放置架可上下移动地设置于所述机架上，所述第二料盒放置架可上下移动地设置于所述机架上。

3.如权利要求2所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述第一料盒放置架设置于固定在所述机架上的安装板上，所述安装板上设置有沿竖直方向延伸的放置架移动导轨，所述第一料盒放置架设置于所述放置架移动导轨上，并由放置架移动控制组件控制沿所述放置架移动导轨上下移动；

所述上料机械手设置于横跨于所述机架上的机械手安装架上，并可相对所述机械手安装架上下移动；所述机械手安装架设置于机械手安装架移动导轨上并可沿所述机械手安装架移动导轨往复移动，所述机械手安装架移动导轨沿平行于料盒运输路径的方向延伸地设置于所述机架上；

所述下料组件的结构与所述上料组件的结构相同。

4.如权利要求1所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述扫码组件包括扫码枪和横跨于所述机架上的扫码枪安装架，所述扫码枪可沿所述扫码枪安装架延伸方向往复移动地设置于所述扫码枪安装架上。

5.如权利要求4所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述扫码枪安装架可沿平行于料盒运输路径的方向往复移动地设置于所述机架上。

6.如权利要求1所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述测试压爪设置于横跨于所述机架上的测试组件安装架上，所述测试组件安装架可上下移动地设置于所述机架上。

7.如权利要求6所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述测试组件安装架可沿平行于料盒运输路径的方向往复移动地设置于所述机架上。

8.如权利要求1所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述不良品收集组件包括不良品拾取机械手和不良品放置托架，所述不良品拾取机械手设置于一旋转气缸上，所述旋转气缸可在一竖直设置的气缸的控制下上下移动，所述气缸设置于横跨于所述机架上的不良品机械手安装架上，并可沿所述不良品机械手安装架的延伸方向往复移动。

9.如权利要求1所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述定位机构包括设置于所述机架上的绝缘底板及定位气缸，所述定位气缸的活塞杆与一导向板相连，所述导向板位于料盒的与料盒运输路径相垂直的方向上的旁侧，所述导向板沿料盒运输路径延伸且端部设置有三角形的导向部。

10.如权利要求1所述的锂离子电池开路电压测试设备，其特征在于：所述料盒移送组件包括托架、举升气缸、推送气缸及料盒移送带，所述托架在所述举升气缸的控制下可上下移动地设置于所述机架上并可在所述推送气缸的控制下沿料盒运输路径移动，所述料盒移送带从扫码工位延伸至下料工位之前。